低通滤波器实验报告

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低通滤波器实验报告

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竭诚为您提供优质文档/双击可除低通滤波器实验报告篇一:绝对经典的低通滤波器设计报告经典无源低通滤波器的设计团队:梦知队团结奋进,求知创新,追求卓越,放飞梦想队员:日期:20XX.12.10目录第一章一阶无源Rc低通滤波电路的构建 (3)1.1理论分析 (3)1.2电路组成 (4)1.3一阶无源Rc低通滤波电路性能测试 (5)1.3.1正弦信号源仿真与实测 (5)1.3.2三角信号源仿真与实测 (10)1.3.3方波信号源仿真与实测 (15)第二章二阶无源Lc低通滤波电路的构建 (21)2.1理论分析 (21)2.2电路组成 (22)2.3二阶无源Lc带通滤波电路性能测试 (23)2.3.1正弦信号源仿真与实测 (23)2.3.2三角信号源仿真与实测 (28)2.3.3方波信号源仿真与实测 (33)第三章结论与误差分析 (39)3.1结论 (39)3.2误差分析 (40)第一章一阶无源Rc低通滤波电路的构建1.1理论分析滤波器是频率选择电路,只允许输入信号中的某些频率成分通过,而阻止其他频率成分到达输出端。

也就是所有的频率成分中,只是选中的部分经过滤波器到达输出端。

低通滤波器是允许输入信号中较低频率的分量通过而阻止较高频率的分量。

图1Rc低通滤波器基本原理图当输入是直流时,输出电压等于输入电压,因为xc无限大。

当输入频率增加时,xc减小,也导致Vout逐渐减小,直到xc=R。

此时的频率为滤波器的特征频率fc。

解出,得:在任何频率下,应用分压公式可得输出电压大小为:因为在=为:时,xc=R,特征频率下的输出电压用分压公式可以表述这些计算说明当xc=R时,输出为输入的70.7%。

按照定义,此时的频率称为特征频率。

1.2电路组成图2-一阶Rc电路multisim仿真电路原理图图3-一阶Rc实物电路原理图电路参数:c=1.0μFR1=50ΩR2=50ΩR3=20ΩR4=20ΩR5=20Ω1.3一阶无源Rc滤波器电路性能测试1.3.1正弦信号仿真与实测对于一阶无源Rc滤波器电路,我们用100hz、1000hz、10000hz三种不同正弦频率信号检测,其仿真与实测电路图如下:篇二:低通滤波器的设计沈阳航空航天大学课程设计(说明书)班级/学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程名称电子技术综合课程设计院(系)专业班级学号姓名课程设计题目低通滤波器的设计课程设计时间:年月日至年月1日课程设计的内容及要求:一、设计说明设计一个低通滤波器。

低通滤波器实验报告

低通滤波器实验报告

(科信学院)信息与电气工程学院电子电路仿真及设计CDIO三级项目设计说明书(2012/2013学年第二学期)题目: ____低通滤波器设计____ _____ _____ _专业班级:通信工程学生姓名:学号:指导教师:设计周数:2周2013年7月5日题目: ____低通滤波器设计____ _____ _____ _ (1)第一章、电源的设计 (2)1.1实验原理: (2)1.1.1设计原理连接图: (2)1. 2电路图 (5)第二章、振荡器的设计 (7)2.1 实验原理 (7)2.1.1 (7)2.1.2定性分析 (7)2.1.3定量分析 (8)2.2电路参数确定 (10)2.2.1确定R、C值 (10)2.2.2 电路图 (10)第三章、低通滤波器的设计 (12)3.1芯片介绍 (12)3.2巴特沃斯滤波器简介 (13)3.2.1滤波器简介 (13)3.2.2巴特沃斯滤波器的产生 (13)3.2.3常用滤波器的性能指标 (14)3.2.4实际滤波器的频率特性 (15)3.3设计方案 (17)3.3.1系统方案框图 (17)3.3.2元件参数选择 (18)3.4结果分析 (20)3.5误差分析 (23)第四章、课设总结 (24)第一章、电源的设计1.1实验原理:1.1.1设计原理连接图:整体电路由以下四部分构成:电源变压器:将交流电网电压U1变为合适的交流电压U2。

整流电路:将交流电压U2变为脉动的直流电压U3。

滤波电路:将脉动直流电压U3转变为平滑的直流电压U4。

稳压电路:当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压Uo的稳定。

1)变压器变压220V交流电端子连一个降压变压器,把220V家用电压值降到9V左右。

2)整流电路桥式整流电路巧妙的利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器次级电压的极性分别导通。

见变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载的电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。

微波低通滤波器实验报告

微波低通滤波器实验报告

微波低通滤波器实验报告实验报告标题:微波低通滤波器实验一、实验目的:1.掌握微波低通滤波器的基本原理;2.了解微波低通滤波器的电路结构;3.通过实验验证微波低通滤波器的性能。

二、实验器材和仪器:1.微波信号源2.微波功率计3.微波频谱分析仪4.微波低通滤波器5.微波衰减器6.BNC电缆7.BNC-T型连接器8.计算机三、实验原理:四、实验步骤:1.将微波信号源、微波功率计、微波频谱分析仪按照实验连接图连接好,保证信号的输入和输出的连续性。

2.将微波低通滤波器与微波信号源相连接。

3.调节微波信号源的频率,通过微波功率计和微波频谱分析仪测量输出信号的功率和频谱。

4.将微波衰减器串联在微波低通滤波器的输入端,逐步增加衰减量,记录输出信号功率与频谱的变化。

5.将实验数据导入计算机,绘制出输出信号功率与频率的曲线。

五、实验结果:实验数据如下:微波信号源频率(GHz),输出信号功率(dBm)------------------,-----------------2.4,-20.53.0,-21.03.6,-21.24.2,-21.84.8,-22.55.4,-23.06.0,-23.56.6,-24.07.2,-24.57.8,-25.0六、实验讨论:根据实验结果,可以看出输出信号功率随着输入信号频率的增加而逐渐减小,表明微波低通滤波器对高频信号有较好的衰减效果。

此外,随着输入信号频率的提高,输出信号功率的降低速度也逐渐增加,说明该微波低通滤波器在高频范围内的滤波效果更为显著。

七、实验总结:本次实验通过测量微波低通滤波器在不同频率下的输出信号功率,验证了该滤波器对高频信号的衰减作用。

实验结果表明,在设定的频率范围内,输出信号功率随着频率的增加而逐渐减小。

同时,实验也巩固了基本的微波实验技能,提高了对微波低通滤波器的理解。

滤波器 实验报告

滤波器 实验报告

滤波器实验报告滤波器实验报告引言滤波器是电子工程中常用的一种信号处理器件,它可以根据需要选择性地通过或者阻断特定频率范围内的信号。

在本次实验中,我们将探索滤波器的原理、不同类型的滤波器及其应用,并通过实验验证滤波器的性能。

一、滤波器的原理滤波器的原理基于信号的频域特性。

通过选择性地通过或阻断不同频率的信号,滤波器可以对信号进行处理,以满足不同的需求。

滤波器可以分为两类:低通滤波器和高通滤波器。

1. 低通滤波器低通滤波器可以通过滤除高频信号而只保留低频信号。

它在音频处理、图像处理等领域中有着广泛的应用。

在实验中,我们使用了一个RC低通滤波器电路,通过改变电容和电阻的数值可以调整滤波器的截止频率。

实验结果显示,当截止频率较低时,滤波器可以有效地滤除高频噪声,保留低频信号。

2. 高通滤波器高通滤波器可以通过滤除低频信号而只保留高频信号。

它在语音识别、图像增强等领域中具有重要的应用。

在实验中,我们使用了一个RLC高通滤波器电路,通过改变电感和电阻的数值可以调整滤波器的截止频率。

实验结果显示,当截止频率较高时,滤波器可以有效地滤除低频噪声,保留高频信号。

二、滤波器的应用滤波器在电子工程中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景:1. 语音处理在通信领域,滤波器用于语音信号的处理和增强。

通过去除噪声和杂音,滤波器可以提高语音信号的质量和清晰度,使其更易于识别和理解。

2. 图像处理在图像处理中,滤波器用于去除图像中的噪声和伪像。

通过选择性地滤除不同频率的信号,滤波器可以提高图像的清晰度和细节,使其更加真实和可辨认。

3. 音频放大器在音频放大器中,滤波器用于去除输入信号中的杂音和谐波。

通过滤除不需要的频率成分,滤波器可以提高音频信号的纯净度和音质,使其更加逼真和动听。

三、实验验证为了验证滤波器的性能,我们进行了一系列实验。

首先,我们使用示波器观察了滤波器电路的输入和输出波形。

实验结果显示,滤波器可以有效地滤除不需要的频率成分,保留所需的信号。

低通滤波器实验报告

低通滤波器实验报告

低通滤波器实验报告实验报告:低通滤波器引言:低通滤波器是一种常见的信号处理工具,在很多领域都有广泛的应用,例如音频处理、图像处理、通信系统等。

在本实验中,我们将实验搭建一个低通滤波器电路,并通过实验验证其滤波效果和频率特性。

本实验将通过实验现象、理论分析和实验数据对实验进行详细的描述和分析。

实验目的:1.掌握低通滤波器的搭建方法,并了解其原理;2.利用示波器和信号发生器对滤波器的频率特性进行测量,并与理论计算结果进行对比;3.分析滤波器的性能和适用范围。

实验器材:1.信号发生器2.示波器3.可调电阻和电容4.电缆和接线板5.电源实验步骤:1.按照低通滤波器的电路图搭建电路,并连接信号发生器和示波器;2.调节信号发生器的频率为10kHz,幅值为1V;3.通过示波器观察输出信号,并记录实验现象;4.调节信号发生器的频率,依次记录并观察输出信号的变化;5.根据实验数据,绘制频率-幅值曲线,并与理论计算结果进行对比;6.根据实验结果,分析低通滤波器的性能和适用范围。

实验结果与分析:通过实验观察和数据记录,我们得到了低通滤波器的频率-幅值曲线。

根据曲线可以清楚地看到,随着频率的增加,输出信号的幅值逐渐减小。

这是因为低通滤波器的设计初衷是将低频信号通过,而高频信号被滤除。

通过理论计算,我们可以得到滤波器的截止频率。

截止频率是指滤波器输出信号幅值下降到输入信号幅值的70.7%时的频率。

通过与实际测量的截止频率进行对比,可以评估滤波器的性能。

实验与理论结果的一致性表明滤波器具有良好的性能。

此外,还可以通过调节电阻和电容的值来改变低通滤波器的截止频率。

这将使滤波器适应不同频率要求的应用场景。

实验总结:通过本次实验,我们成功搭建了低通滤波器电路,并通过实验观察、数据记录和理论分析,验证了滤波器的性能和频率特性。

实验结果表明低通滤波器可以有效地滤除高频信号,从而使得低频信号得到保留。

在实际应用中,低通滤波器广泛应用于音频处理、图像处理和通信系统等领域。

低通滤波器 实验报告

低通滤波器 实验报告

低通滤波器实验报告低通滤波器实验报告引言:低通滤波器是一种信号处理中常用的滤波器,它能够通过滤除高频信号,使得低频信号能够更好地传递。

在本次实验中,我们将通过搭建一个低通滤波器电路来验证其滤波效果,并探讨其在实际应用中的意义。

实验目的:1. 了解低通滤波器的基本原理和工作方式;2. 掌握低通滤波器的搭建方法;3. 验证低通滤波器的滤波效果;4. 探讨低通滤波器在音频处理、图像处理等领域的应用。

实验装置和材料:1. 函数信号发生器;2. 电阻、电容、电感等元件;3. 示波器;4. 电源;5. 连接线等。

实验步骤:1. 搭建低通滤波器电路,根据实验要求选择合适的电阻、电容和电感等元件;2. 连接信号发生器的输出端与滤波器电路的输入端,连接示波器的输入端与滤波器电路的输出端;3. 调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上输出波形的变化;4. 记录实验数据,包括输入信号的频率和幅度,以及滤波器输出信号的频率和幅度;5. 分析实验结果,验证低通滤波器的滤波效果;6. 结合实际应用场景,探讨低通滤波器的应用意义。

实验结果与分析:通过实验观察和数据记录,我们可以得出以下结论:1. 当输入信号的频率超过低通滤波器的截止频率时,滤波器会滤除部分高频信号,使得输出信号的频率降低;2. 随着输入信号频率的逐渐增加,输出信号的幅度逐渐减小,表明低通滤波器对高频信号的衰减效果较好;3. 在滤波器的截止频率附近,输出信号的幅度变化较大,这是由于低通滤波器的频率响应特性所致。

实际应用:低通滤波器在实际应用中有着广泛的应用,下面以音频处理和图像处理为例进行说明。

音频处理:在音频处理中,低通滤波器可以用来消除噪声和杂音,提高音频信号的质量。

例如,在音乐录音过程中,为了保持原始音频信号的纯净度,可以使用低通滤波器滤除高频噪声,使得音频更加清晰。

图像处理:在图像处理中,低通滤波器可以用来平滑图像,去除图像中的高频细节,使得图像更加柔和。

低通滤波器设计实验报告

低通滤波器设计实验报告

低通滤波器设计实验报告 Prepared on 22 November 2020低通滤波器设计 一、设计目的1、学习对二阶有源RC 滤波器电路的设计与分析;2、练习使用软件ORCAD (PISPICE )绘制滤波电路;3、掌握在ORCAD (PISPICE )中仿真观察滤波电路的幅频特性与相频特性曲线 。

二、设计指标1、设计低通滤波器截止频率为W=2*10^5rad/s;2、品质因数Q=1/2;三、设计步骤1、考虑到原件分散性对整个电路灵敏度的影响,我们选择R1=R2=R,C1=C2=C ,来减少原件分散性带来的问题;2、考虑到电容种类比较少,我们先选择电容的值,选择电容C=1nF;3、由给定的Wp 值,求出R 12121C C R R Wp ==RC1=2*10^5 解得:R=5K4、根据给定的Q ,求解K Q=2121C C R R /K)RC -(1+r2)C1+(R1=K-31 解得:K=3-Q 1=5、根据求出K 值,确定Ra 与Rb 的值Ra=2K=1+RbRa=Rb这里取 Ra=Rb=10K;四、电路仿真1、电路仿真图:2、低通滤波器幅频特性曲线3、低通滤波器相频特性曲线注:改变电容的值:当C1=C2=C=10nF时低通滤波器幅频特性曲线低通滤波器相频特性曲线五、参数分析1、从幅频特性图看出:该低通滤波器的截止频率大约33KHz,而我们指标要求设计截止频率f= Wp/2=存在明显误差;2、从幅频特性曲线看出,在截至频率附近出现凸起情况,这是二阶滤波器所特有的特性;3、从相频特性曲线看出,该低通滤波器的相频特性相比比较好。

4、改变电容电阻的值,发现幅频特性曲线稍有不同,因此,我们在设计高精度低误差的滤波器时一定要注意原件参数的选择。

六、设计心得:通过对给定参数指标的地滤波器的仿真设计,一方面学会了在PISPICE 下绘制电路以及对电路的仿真,由于其他各种滤波器都是由低通滤波器变换而来,所以选择最基础的低通滤波器来设计。

低通滤波器实验报告

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一、实验目的1. 了解低通滤波器的基本原理和设计方法;2. 掌握低通滤波器的性能指标,如截止频率、通带增益、阻带衰减等;3. 学会使用实验仪器对低通滤波器进行测试和调整;4. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理低通滤波器是一种允许低频信号通过而抑制高频信号的电子滤波器。

根据滤波器的设计方法,低通滤波器可分为有源低通滤波器和无源低通滤波器。

1. 有源低通滤波器:由运算放大器、电阻和电容等元件组成,具有电路简单、易于调整等优点。

其基本原理是利用电容的充放电特性来实现信号的低通功能。

2. 无源低通滤波器:由电阻和电容等元件组成,无源滤波器不具备放大作用,但其电路结构简单,成本较低。

其基本原理是利用电容和电阻的阻抗特性来实现信号的低通功能。

三、实验仪器与设备1. 信号发生器:提供不同频率和幅值的正弦波信号;2. 示波器:观察和分析滤波器输出信号的波形和幅度;3. 函数信号发生器:提供正弦波、方波、三角波等信号;4. 电阻、电容等元件:组成低通滤波器电路;5. 万用表:测量电路中的电压和电流。

四、实验内容与步骤1. 设计有源低通滤波器电路,确定滤波器参数(截止频率、通带增益等);2. 组装电路,连接信号发生器和示波器;3. 输入不同频率的正弦波信号,观察滤波器输出信号的波形和幅度;4. 调整电路参数,使滤波器满足设计要求;5. 测量滤波器的性能指标,如截止频率、通带增益、阻带衰减等;6. 对实验结果进行分析和总结。

五、实验结果与分析1. 有源低通滤波器电路如图1所示,其中R1、R2、C1、C2为电路元件。

图1 有源低通滤波器电路2. 输入频率为1kHz的正弦波信号,观察滤波器输出信号的波形和幅度。

如图2所示。

图2 输入频率为1kHz的滤波器输出信号3. 输入频率为10kHz的正弦波信号,观察滤波器输出信号的波形和幅度。

如图3所示。

图3 输入频率为10kHz的滤波器输出信号4. 调整电路参数,使滤波器满足设计要求。

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(科信学院)信息与电气工程学院电子电路仿真及设计CDIO三级项目设计说明书(2012/2013学年第二学期)题目: ____低通滤波器设计____ _____ _____ _专业班级:通信工程学生姓名:学号:指导教师:设计周数:2周2013年7月5日题目: ____低通滤波器设计____ _____ _____ _ (1)第一章、电源的设计 (2)1.1实验原理: (2)1.1.1设计原理连接图: (2)1. 2电路图 (5)第二章、振荡器的设计 (7)2.1 实验原理 (7)2.1.1 (7)2.1.2定性分析 (7)2.1.3定量分析 (8)2.2电路参数确定 (10)2.2.1确定R、C值 (10)2.2.2 电路图 (10)第三章、低通滤波器的设计 (12)3.1芯片介绍 (12)3.2巴特沃斯滤波器简介 (13)3.2.1滤波器简介 (13)3.2.2巴特沃斯滤波器的产生 (13)3.2.3常用滤波器的性能指标 (14)3.2.4实际滤波器的频率特性 (15)3.3设计方案 (17)3.3.1系统方案框图 (17)3.3.2元件参数选择 (18)3.4结果分析 (20)3.5误差分析 (23)第四章、课设总结 (24)第一章、电源的设计1.1实验原理:1.1.1设计原理连接图:整体电路由以下四部分构成:电源变压器:将交流电网电压U1变为合适的交流电压U2。

整流电路:将交流电压U2变为脉动的直流电压U3。

滤波电路:将脉动直流电压U3转变为平滑的直流电压U4。

稳压电路:当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压Uo的稳定。

1)变压器变压220V交流电端子连一个降压变压器,把220V家用电压值降到9V左右。

2)整流电路桥式整流电路巧妙的利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器次级电压的极性分别导通。

见变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载的电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。

单项桥式整流电路,具有输出电压高,变压器利用率高,脉动系数小。

根据图,输出的平均电压值0()201sin ()AV U d πωτωτπ=⎰即 :0()20.9AV U U =3)滤波电路整流后的输出电压虽然是单一方向的,但还是有较大的交流成分,会影响电路的正常工作,一般在整流后,还需要利用滤波电路将脉动直流电压变为平滑的直流电压。

所以需通过低通滤波电路,是输出电压平滑。

4)稳压电路采用LM7805、LM7905三端稳压器,使输出的直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。

1. 2电路图实物连接图第二章、振荡器的设计2.1 实验原理2.1.1 RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成,图中RC 选频网络形成正反馈电路,决定振荡频率0f 、3R 、4R 形成负反馈回路,决定起振的幅值条件。

该电路的振荡频率 0f =RCπ21(1) 起振幅值条件 3134≥+=R R A v (2) RC 桥式正弦波振荡电路的主要特点是采用RC 串并联网络作为选频和反馈网络,因此我们必须先了解它的频率特性,然后再分析这种正弦振荡电路的工作原理。

2.1.2定性分析RC 串并联网络如图XX_01a 所示。

为了讨论方便,假定输入电压是正弦波信号电压,其频率可变,而幅值 保持恒定。

如频率足够低时,,,此时,选频网络可近似地用图XX_01b 所示的RC 高通电路表示。

随着w 的下降,输出电压将减小,输出电压超前于输入电压的相位角j f 也就愈大。

但超前角j f 的最大值小于90°。

图XX_01当频率足够高时,,,则选频网络近似地用图XX_01c所示的RC低通电路来表示。

这是一个相位滞后的RC电路,频率愈高,输出电压愈小,输出电压滞后于输入电压的相位角jf愈大。

同样,滞后角jf的最大值也小于90°。

综上分析可以推出,在某一确定频率下,其输出电压幅度可能有某一最大值;同时,相位角jf 从超前到滞后的过程中,在某一频率f下必有jf=0。

2.1.3定量分析1.电路组成图XX_01是RC桥式振荡电路的原理电路,这个电路由两部分组成,即放大电路和选频网络。

选频网络(即反馈网络)的选频特性已知,在处,RC串并联反馈网络的,,根据振荡平衡条件和,可知放大电路的输出与输入之间的相位关系应是同相,放大电路的电压增益不能小于3,即用增益为3(起振时,为使振荡电路能自行建立振荡,应大于3)的同相比例放大电路即可。

根据这个原理组成的电路如图XX_01所示,由于Z1、Z2和R1、Rf正好形成一个四臂电桥,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端,因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。

①。

2.振荡的建立与稳定由图XX_01可知,在时,经RC反馈网络传输到运放同相端的电压与同相,即有和。

这样,放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统,可以满足相位平衡条件,因而有可能振荡。

图XX_01 RC桥式振荡电路所谓建立振荡,就是要使电路自激,从而产生持续的振荡。

由于电路中存在噪声,它的频谱分布很广,其中一定包括有这样一个频率成分。

这种微弱的信号,经过放大器和正反馈网络形成闭环。

由于放大电路的开始时略大于3,反馈系数,因而使输出幅度愈来愈大,最后受电路中非线性元件的限制,使振荡幅度自动地稳定下来,此时,达到振幅平衡条件。

3.振荡频率与振荡波形由于集成运放接成同相比例放大电路,它的输出阻抗可视为零,而输入阻抗远比RC 串并联网络的阻抗大得多,可忽略不计,因此,振荡频率即为RC串并联网络的。

当适当调整负反馈的强弱,使A V的值略大于3时,其输出波形为正弦波,如A V的值远大于3,则因振幅的增长,致使波形将产生严重的非线性失真。

4.稳幅措施对于图XX_01所示的电路,调整R1或R f可以使输出电压达到或接近正弦波。

然而,由于温度、电源电压或者元件参数的变化,将会破坏A V F V=1的条件,使振幅发生变化。

当A V F V增加时,将使输出电压产生非线性失真;反之,当A V F V减小时,将使输出波形消失(即停振)。

因此,必须采取措施,使输出电压幅度达到稳定。

实现稳幅的方法是使电路的R f/R1值随输出电压幅度增大而减小。

例如,R f用一个具有负温度系数的热敏电阻代替,当输出电压增加使R f的功耗增大时,热敏电阻R减小,放大器的增益下降,使的幅值下降。

如果参数选择合适,可f使输出电压幅值基本恒定,且波形失真较小。

同理,R1用一具有正温度系数的电阻代替,也可实现稳幅。

稳幅的方法还很多,读者可自行分析。

①这种振荡器又叫文氏电桥(Wien-bridge)振荡电路。

2.2电路参数确定2.2.1确定R 、C 值根据设计所要求的振荡频率0f ,先确定RC 之积,即21f RC π=为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响,应使R 满足下列关系式:R i >>R>>Ro一般i R 约为几百千欧以上,而o R 仅为几百欧以下,初步选定R 之后,算出电容C 的值,然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求 (2)确定R3、R4电阻R3和R4应由起振的幅值条件来确定,由式(2)可知R4≥2 R3通常取R4=(2.1~2.5)R3,这样既能保证起振,也不致产生严重的波形失真。

起振条件 |A |>3 电路特点 可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。

2.2.2 电路图实验电路图仿真图仿真结果实物连接图第三章、低通滤波器的设计本次课程设计我的课题是巴特沃斯有源低通滤波器。

此课题要求我建立巴特沃斯有源低通滤波器的数学模型及求解相关的参数,利用Multisim 中的元器件模块搭建模拟巴特沃斯有源高通滤波器电路,并进行仿真记录结果。

3.1芯片介绍UA741集成运放图2.1 UA741管脚图UA741管脚图为图2.1。

UA741芯片是高增益运算放大器,常用于军事,工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。

第2管脚是负输入端;第3管脚是同相端输入端;第4和第7管脚分别为负直流源和正直流源输入端;第6管脚为输出端;第8管脚是悬空端;第1管脚和第5管脚是为提高运算精度。

在运算前,应首先对直流输出电位进行调零,即保证输入为零时,输出也为零。

当运放有外接调零端子时,可按组件要求接入调零电位器,调零时,将输入端接地,调零端接入电位器,用直流电压表测量输出电压Uo,细心调节调零电位器,使Uo为零(即失调电压为零)。

如果一个运放如不能调零,大致有如下原因:(1)组件正常,接线有错误。

(2)组件正常,但负反馈不够强,为此可将其短路,观察是否能调零。

(3)组件正常,但由于它所允许的共模输入电压太低,可能出现自锁现象,因而不能调零。

为此可将电源断开后,再重新接通,如能恢复正常,则属于这种情况。

(4)组件正常,但电路有自激现象,应进行消振。

(5)组件内部损坏,应更换好的集成块。

3.2巴特沃斯滤波器简介3.2.1滤波器简介滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。

主要作用是:让有用信号尽可能无衰减的通过,对无用信号尽可能大的衰减。

滤波器按照所处理的信号,可以分为:模拟滤波器和数字滤波器;按照信号的频段,可以分为:低通、高通、带通和带阻滤波器四种;按照所采用的原件,也可以分为:无源滤波器和有源滤波器。

用来说明滤波器性能的技术指标主要有:中心频率f0,即工作频带的中心;带宽BW;通带衰减,即通带内的最大衰减阻带衰减等。

3.2.2巴特沃斯滤波器的产生巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。

巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。

这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯(Stephen Butterworth)在1930 年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。

一级至五级巴特沃斯低通滤波器的响应如下图所示:一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝,每十倍频20分贝。

二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、 三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。

巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降,并且也是唯一的无论阶数,振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。

只不过滤波器阶数越高,在阻频带振幅衰减速度越快。

其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状。

巴特沃斯滤波器波形的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。

在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。

3.2.3常用滤波器的性能指标滤波器性能一般用系统频率特性)(ωj e H 来说明,常用的性能指标主要有以下三个参数:1. 幅度平方函数2*()()*()()()()()j j j j j j z e H e H e H e H e H e H z H z ωωωωωω-==⋅==该性能指标主要用来说明系统的幅频特性。

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